CN107608362A - 一种机器人 - Google Patents
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- G05D1/0238—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using obstacle or wall sensors
Abstract
本发明公开了一种机器人,具有第一轮和第二轮的机器人底盘、以及控制部件,其中,机器人底盘上进一步设置有位于第一轮或第二轮的前端的距离传感器;并且,距离传感器的朝向与机器人的横向方向相互平行;其中,机器人的横向方向垂直于机器人的当前朝向;控制部件用于根据距离传感器感测到的障碍物距离值控制机器人的行进状态。利用本发明提供的机器人,利用距离传感器实时感测机器人与障碍物之间的障碍物距离值,由控制部件根据障碍物距离采取对应的控制措施控制机器人的行进状态,进而使机器人在行进过程中能够避开障碍物,并沿障碍物行进,达到正常完成清扫工作的目的。
Description
技术领域
本发明涉及智能家居技术领域,具体涉及一种机器人。
背景技术
随着科技的发展,以及人们对生活质量的要求的不断增高,智能家居逐渐出现在人们的日常生活中,其中,尤其具有代表性的清扫机器人越来越受人们的喜爱。由于清扫环境的复杂性,使得清扫机器人在执行清扫工作的过程中会遇到各种障碍物。
然而,发明人在实现本发明的过程中发现,现有技术中的机器人往往只能实时监测机器人与障碍物之间的距离值,而不能预先对机器人与障碍物之间的距离值进行预判,因此,避障效果不佳。由此可见,现有技术中尚没有一种能够很好地解决上述问题的技术方案。
发明内容
鉴于上述问题,提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种机器人。
根据本发明的一个方面,提供了一种机器人,包括:具有第一轮和第二轮的机器人底盘、以及控制部件,其中,
机器人底盘上进一步设置有位于第一轮或第二轮的前端的距离传感器;并且,距离传感器的朝向与机器人的横向方向相互平行;其中,机器人的横向方向垂直于机器人的当前朝向;
控制部件用于根据距离传感器感测到的障碍物距离值控制机器人的行进状态。
进一步的,所述距离传感器与机器人中心位置之间的连线与机器人的横向方向之间呈预设夹角;其中,所述预设夹角为3度至15度。
进一步的,所述预设夹角为5度至10度。
进一步的,所述距离传感器与所述机器人的横向中心轴之间的垂直距离大于所述第一轮或第二轮的半径。
进一步的,所述控制部件具体用于:
当检测到机器人与障碍物碰撞后,控制所述机器人移动至旋转位置并开始旋转运动,在旋转运动的过程中,确定所述距离传感器所感测到的障碍物距离值的变化情况;
根据所述障碍物距离值的变化情况判断机器人的当前朝向是否与所述障碍物相互平行;
当判断结果为是时,控制所述机器人停止旋转运动,并沿所述障碍物行进。
进一步的,所述控制部件具体用于:
根据所述距离传感器所感测到的障碍物距离值的变化情况绘制对应的变化曲线,根据所述变化曲线中的波谷判断机器人的当前朝向是否与所述障碍物相互平行。
进一步的,所述控制部件具体用于:绘制所述距离传感器所感测到的障碍物距离值根据时间和/或旋转角度进行变化时的变化曲线;根据所述变化曲线中的波谷确定能够使机器人的当前朝向与所述障碍物相互平行的时间点和/或旋转角度,将机器人在该时间点和/或旋转角度时对应的位置确定为平行位置;当机器人处于所述平行位置时,确定机器人的当前朝向与所述障碍物相互平行。
进一步的,所述机器人进一步包括:设置在所述机器人前端的至少两个碰撞传感器;
则所述控制部件具体用于:当所述变化曲线中的波谷为多个时,根据所述至少两个碰撞传感器确定机器人的碰撞方位,根据所述碰撞方位确定机器人与障碍物之间的位置关系;
根据该位置关系滤除多个波谷中包含的无效波谷后,从多个波谷中选定有效波谷,根据该有效波谷判断机器人的当前朝向是否与所述障碍物相互平行。
进一步的,所述至少两个碰撞传感器包括:设置在机器人防撞杆内部的第一开关式碰撞传感器以及第二开关式碰撞传感器;则所述控制部件具体用于:
当所述第一开关式碰撞传感器被触发,所述第二开关式碰撞传感器未被触发时,确定碰撞方位位于与所述第一开关式碰撞传感器相对应的方位;
当所述第二开关式碰撞传感器被触发,所述第一开关式碰撞传感器未被触发时,确定碰撞方位位于与所述第二开关式碰撞传感器相对应的方位;
当所述第一开关式碰撞传感器被触发,且所述第二开关式碰撞传感器被触发时,确定碰撞方位位于所述第一开关式碰撞传感器以及所述第二开关式碰撞传感器的中部。
进一步的,所述至少两个碰撞传感器进一步包括:设置在所述第一开关式碰撞传感器与所述第二开关式碰撞传感器之间的至少一个中部开关式碰撞传感器,其中,各个碰撞传感器之间间隔预设角度。
进一步的,所述控制部件进一步用于:在机器人前进过程中,当监测到所述距离传感器所感测到的障碍物距离值符合预设的避障开始条件时,调节所述第一轮和/或第二轮的转速,以使所述第一轮的转速小于所述第二轮的转速,直至所述机器人符合预设的避障暂停条件;
调节所述第一轮和/或第二轮的转速,以使所述第一轮的转速大于所述第二轮的转速,直至所述机器人符合预设的避障结束条件;
其中,所述第一轮与所述障碍物之间的距离大于所述第二轮与所述障碍物之间的距离。
进一步的,所述避障开始条件包括:监测到的障碍物距离值的变化量超过预设的转角距离变化量阈值;或者,
所述避障开始条件包括:监测到的障碍物距离值大于预设的第一转角距离阈值。
进一步的,所述控制部件具体用于:当检测到机器人与所述障碍物碰撞后,确定所述机器人符合预设的避障结束条件,并通过预设的碰撞处理规则对所述机器人进行控制;和/或,当监测到所述障碍物距离值小于预设的避障结束阈值时,确定所述机器人符合预设的避障结束条件,并通过预设的沿边行进规则对所述机器人进行控制。
进一步的,所述预设的碰撞处理规则包括:
当检测到机器人与所述障碍物碰撞后,控制所述机器人移动至旋转位置并开始旋转运动;
在旋转运动的过程中,监测所述距离传感器所感测到的障碍物距离值的变化情况;
根据所述障碍物距离值的变化情况判断机器人的当前朝向是否与所述障碍物相互平行;
当判断结果为是时,控制所述机器人停止旋转运动,并沿所述障碍物前进。
进一步的,所述沿边行进规则包括:
在机器人沿障碍物的边缘前进的过程中,实时获取所述距离传感器所感测到的障碍物距离值,根据获取到的障碍物距离值对所述机器人的第一轮和/或第二轮的轮速进行实时调整。
进一步的,若所述障碍物距离值大于预设的基准范围,则所述控制部件用于控制所述第一轮加速,所述第二轮减速,以缩减机器人与障碍物之间的距离;
若所述障碍物距离值小于预设的基准范围,则所述控制部件用于控制所述第一轮减速,所述第二轮加速,以增大机器人与障碍物之间的距离。
进一步的,所述距离传感器包括:红外传感器。
根据本发明提供的机器人,在机器人行进的过程中,通过设置在机器人底盘上的距离传感器感测机器人与障碍物之间的距离值,称为障碍物距离值;然后,由控制部件根据由障碍物距离值确定的机器人与障碍物之间的相对位置关系,采取对应的控制措施控制机器人的行进状态,进而使机器人在行进过程中能够避开障碍物,并且能够沿障碍物行进,达到正常完成清扫工作的目的。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
图1示出了本发明一个实施例的机器人的截面结构示意图;
图2示出了本发明另一个实施例的机器人的截面结构示意图;
图3示出了本发明的一个应用场景中的控制部件的控制流程图;
图4示出了本发明实施例的机器人与障碍物的相对位置关系的横截面示意图;
图5示出了本发明一个具体实施例的利用控制部件控制机器人沿障碍物行进的控制流程图;
图6示出了本发明的另一个应用场景中的控制部件的控制流程图;
图7示出了本发明一个实施例的机器人与成一定夹角的障碍物的位置关系的横截面示意图;
图8示出了本发明又一个实施例的机器人的截面结构示意图;
图9示出了本发明又一个应用场景中的控制部件的控制流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
图1示出了本发明一个实施例的机器人的截面结构示意图。如图1所示,该机器人包括以下结构:机器人底盘10以及控制部件11;其中,机器人底盘10具有第一轮101和第二轮102;并且,机器人底盘10上进一步设置有位于第一轮101或第二轮102的前端的距离传感器103。
其中,距离传感器103包括激光测距传感器、超声波测距传感器、或者红外测距传感器,用于感测机器人与周围的障碍物之间的距离,并将该距离的数值确定为障碍物距离值。具体地,将距离传感器103设置在第一轮101或第二轮102的前端,使得在机器人行进的过程中,距离传感器103超前于第一轮101或第二轮102,因此,距离传感器103能够进行预判,以留出反应时间。其中,第一轮101或第二轮102的前端是由机器人的前进方向决定的。例如,将驱动轮中靠近机器人的前进方向的一端称为第一轮的前端或第二轮的前端,将背离机器人的前进方向的一端称为第一轮的后端或第二轮的后端。比如,图1中将距离传感器103沿机器人的前进方向(即图中箭头所示的方向)设置在右驱动轮102的前方。
另外,距离传感器103的朝向与机器人的横向方向相互平行。其中,距离传感器103的朝向,即:感测距离的方向;机器人的横向方向为平行于第一轮101和第二轮102的连线所在的直线的方向,换言之,机器人的横向方向垂直于机器人的当前朝向(即,当前朝向也可以理解为机器人的前进方向),对应图1,即机器人的横向方向垂直于箭头所指的方向。具体地,将距离传感器103的朝向设置为与机器人的横向方向相互平行,主要是为了利用垂直距离最短的原理在感测到的障碍物距离值最小时确定机器人的当前朝向与障碍物平行。
控制部件11用于根据距离传感器103感测到的障碍物距离值控制机器人的行进状态。具体地,控制部件11根据距离传感器103感测到的障碍物距离值以及障碍物距离值的变化情况判断机器人与障碍物的相对位置关系,然后根据该相对位置关系采取相应的控制措施以控制机器人的行进状态,进而使机器人在行进过程中能够避开障碍物,并且能够与障碍物保持合适的距离,达到正常完成清扫工作的目的。例如,当距离传感器103感测到的障碍物距离值小于设置距离值时,控制部件11据此判断出机器人与障碍物之间的距离太近,容易发生碰撞或摩擦,最后控制部件11针对该情况采取措施以使机器人远离障碍物。
实际情况下,在机器人进行清扫工作的过程中,由于清扫环境的复杂性以及多变性,距离传感器103感测到的障碍物距离值会时刻发生改变,并且,不同的障碍物距离值,或者,不同的障碍物距离值的变化情况都对应着机器人与障碍物之间的不同的相对位置关系,例如,机器人与障碍物之间的距离不在预设的距离范围内,机器人与障碍物之间发生碰撞,机器人处于不规则障碍物(如,“V字型”障碍物)附近,以及机器人处于成一定角度的障碍物(如,直角障碍物)附近等,控制部件11根据不同的相对位置关系采取对应的措施以控制机器人的行进状态。本发明提供的机器人,可以广泛适用于与上述情况类似的场景中,以解决机器人因与障碍物之间的相对位置关系不合理而造成机器人会在行进过程中遇到障碍物或不能正常完成清扫工作的问题。几种较典型的应用场景为:当机器人与墙壁、衣柜等障碍物发生碰撞时,利用本发明提供的机器人能够使机器人远离障碍物,然后使机器人沿障碍物行走;当机器人处于使障碍物距离值发生突变的障碍物附近时,利用本发明提供的机器人能够使机器人绕过使障碍物距离值发生突变的位置,然后使机器人沿障碍物行走,例如,当机器人处于直角障碍物附近时,在转角处,障碍物距离值会突增到无穷大。
需要强调的是,图1中的机器人的截面结构仅为示例性示意图,实际中,机器人可以为其他形状,例如椭圆形;并且距离传感器103的位置也可以设置在满足本实施例中的条件的其他位置;另外,本实施例中,对控制部件11的形状及设置的位置不做限定。
根据本实施例提供的机器人,在机器人行进的过程中,通过设置在机器人底盘上的距离传感器感测机器人与障碍物之间的距离值,称为障碍物距离值;然后,由控制部件根据障碍物距离体现出的机器人与障碍物之间的相对位置关系,采取对应的控制措施控制机器人的行进状态,进而使机器人在行进过程中能够避开障碍物,并且能够与障碍物保持合适的距离,达到正常完成清扫工作的目的。
图2示出了本发明另一个实施例的机器人的截面结构示意图。如图2所示,在图1所示的机器人的基础上,距离传感器103与机器人中心位置之间的连线与机器人的横向方向之间呈预设夹角α。
其中,机器人的中心位置为第一轮101和第二轮102的连线的中点。具体地,为了不使距离传感器103影响第一轮101或第二轮102的正常运转,不使第一轮101或第二轮102阻挡距离传感器103的感测距离的方向,并且能够让距离传感器103感测到机器人在行进或运动的过程中的各个时间点或旋转角度时的障碍物距离值。基于此,在本发明的一个具体实施例中,预设夹角为3度至15度;更优选的,将距离传感器103与机器人中心位置之间的连线与机器人的横向方向之间所呈的预设夹角设置为5度至10度。例如,将图2中的角α设置为8度。或者,设置距离传感器103与机器人的横向中心轴之间的垂直距离大于第一轮101或第二轮102的半径,其中,横向中心轴,即:第一轮101与第二轮102的连线。
本实施例提供的机器人能够广泛适用于机器人行进的场景中,以解决机器人因与障碍物之间的相对位置关系不合理而造成机器人会在行进过程中遇到障碍物或不能正常完成清扫工作的问题。下面分别以几个典型的应用场景为例来说明本实施例提供的机器人的构成与工作原理。
场景一:
在机器人进行清扫工作的过程中,由于清扫环境的复杂性以及多变性,机器人难免会与清扫环境中的障碍物之间发生碰撞。并且,由于机器人需要完成上述障碍物周边的清扫工作。因此,需要使机器人避开该障碍物的同时能够沿着障碍物行进。利用本实施例提供的机器人,可以广泛适用于与上述情况类似的碰撞处理的场景,以解决机器人因与障碍物碰撞而不能正常完成清扫工作的问题。具体针对于该场景的应用示例如下:
图3示出了本发明的一个应用场景中的控制部件的控制流程图。如图3所示,该控制流程包括以下步骤:
步骤S301:当检测到机器人与障碍物碰撞后,控制机器人移动至旋转位置并开始旋转运动。
为避免机器人与障碍物碰撞后造成机器人无法正常工作的情况发生,在检测到机器人与障碍物碰撞后,立即执行本实施例提供的碰撞处理的方法,以使机器人远离障碍物,并恢复正常工作。
本步骤中,通过控制机器人移动来使机器人避开障碍物。具体地,控制机器人移动的方式有两种,其中,方式一是控制机器人后退预设距离,方式二是利用回弹部件控制机器人回弹,下面对上述两种控制方式进行详细说明。
方式一,控制机器人后退预设距离。具体地,当检测到机器人与障碍物碰撞后,控制机器人从碰撞位置开始后退预设距离至旋转位置,在旋转位置处进行原地旋转运动。
其中,预设距离可根据碰撞发生时机器人的当前朝向与障碍物之间的夹角、环境地图、和/或经验值设定。另外,预设距离的数值既可以是一个根据上述因素确定的变量,也可以是一个固定设置的常量,本发明对此不做限定。控制机器人后退预设距离的方式能够更稳定的控制机器人的移动,为机器人进行方向调整留有合适的空间,以避免调整过程中与障碍物的摩擦或碰撞。
方式二,利用回弹部件控制机器人回弹。具体地,机器人的外部进一步设置有回弹部件;机器人在回弹部件的回弹作用下,从碰撞位置开始向后回弹至旋转位置,在旋转位置处进行原地旋转运动。
其中,回弹部件设置在机器人外部的周围,例如,设置在图2中的机器人的圆周,或者,回弹部件设置在机器人的前端。机器人的前端和机器人的后端的划分可通过下述方式确定:由两个驱动轮的连线所在的直线将机器人划分为两个区域,其中靠近机器人沿直线前进的方向的区域为前半区域,远离机器人沿直线前进的方向的区域为后半区域,则机器人的前端是指前半区域的周围,机器人的后端是指后半区域的周围。例如,图2中的左驱动轮101和右驱动轮102的连线所在的直线将机器人划分为前半区域121和后半区域122,则可将回弹部件设置在前半区域121的周围,即:机器人的前端131。另外,图2中后半区域122的周围为机器人的后端132。在机器人与障碍物碰撞后,由于回弹部件的回弹作用,机器人会自动回弹一段距离,进而达到了远离障碍物的目的。该利用回弹部件控制机器人回弹方式不仅能够使机器人远离障碍物,而且可以利用回弹部件有效的保护机器人的硬件,不使机器人的硬件受到激烈的碰撞。
经过本步骤控制机器人移动,使机器人远离了障碍物,为确定机器人与障碍物平行的当前朝向的调整过程提供了空间。
步骤S302:在旋转运动的过程中,确定距离传感器所感测到的障碍物距离值的变化情况。
图4示出了本发明实施例的机器人与障碍物的相对位置关系的横截面示意图。如图4所示,将通过距离传感器103感测得到的距离传感器103与障碍物11之间的距离记为障碍物距离值d1,图4中,机器人有两个驱动轮,分别为左驱动轮101和右驱动轮102,位于机器人的中心位置所在的直线上,其中,箭头方向为机器人沿直线前进的方向。
在本发明的实施例中,左驱动轮101与右驱动轮102连线的方向为机器人的横向方向;与该机器人的横向方向垂直,且与机器人沿直线前进的方向一致的方向为机器人的当前朝向(即,当前朝向也可以理解为机器人的前进方向),当前朝向与障碍物之间的夹角为θ。其中,左驱动轮101与右驱动轮102连线的中点位置为机器人的中心位置,相应地,机器人的前进方向所对应的直线与左驱动轮101和右驱动轮102连线的垂直平分线(即经过机器人的中心位置且垂直于机器人横向方向的直线)相互平行。
其中,距离传感器包括激光测距传感器、超声波测距传感器、或者红外测距传感器;可选的,将距离传感器设置在靠近机器人的左驱动轮或右驱动轮的前方,且距离传感器的感测方向与机器人的横向方向平行。
具体地,在机器人旋转运动的过程中,距离传感器不断感测障碍物距离值,并根据监测到的各个时间点或旋转角度对应的障碍物距离值绘制障碍物距离值随时间变化的变化曲线,或者绘制障碍物距离值随旋转角度变化的变化曲线;由于机器人是以机器人的中心位置为中心旋转的,即中心位置与障碍物的距离没有改变,因此,在旋转的过程中,随着机器人的当前朝向的改变,机器人的当前朝向与障碍物的夹角也随之改变,距离传感器感测到的障碍物距离值也会随之改变;更具体的,随着机器人的当前朝向与障碍物的夹角的变小,距离传感器感测到的障碍物距离值也随之减小,并且,当机器人的当前朝向与障碍物平行时,障碍物距离值最小,由此,可绘制出相应的变化过程的变化曲线。
经过该步骤,得到障碍物距离值随时间或旋转角度的变化情况。
步骤S303:根据障碍物距离值的变化情况判断机器人的当前朝向是否与障碍物相互平行。
障碍物距离值的变化主要是由于在旋转运动的过程中,机器人的当前朝向的改变而引起的,也就意味着机器人在旋转运动过程中的当前朝向与障碍物距离值存在映射关系。具体地,根据垂直距离最短的原理,随着机器人的当前朝向与障碍物的夹角变小,障碍物距离值也随之变小,当夹角为0度时,即为机器人的当前朝向与障碍物平行,且距离传感器的朝向与障碍物边缘垂直,因此,此时对应的障碍物距离值最小。
具体地,根据距离传感器所感测到的障碍物距离值的变化情况绘制对应的变化曲线,根据变化曲线中的波谷判断机器人的当前朝向是否与障碍物相互平行。更进一步的,绘制距离传感器所感测到的障碍物距离值根据时间和/或旋转角度进行变化时的变化曲线;根据变化曲线中的波谷确定能够使机器人的当前朝向与障碍物相互平行的时间点和/或旋转角度,将机器人在该时间点和/或旋转角度时对应的位置确定为平行位置;当机器人处于平行位置时,确定机器人的当前朝向与障碍物相互平行。
另外,需要说明的是,本实施例中的机器人的当前朝向与障碍物相互平行的含义既可以是指机器人的当前朝向严格平行于障碍物的边缘,也可以是机器人的当前朝向大致平行于障碍物的边缘。其中,在大致平行时,可以预先设置一定的角度误差,例如,当机器人与障碍物之间的夹角小于3度时确定机器人的当前朝向大致平行于障碍物的边缘。
步骤S304:当判断结果为是时,控制机器人停止旋转运动,并沿障碍物行进。
控制机器人停止旋转运动是指:在对应障碍物距离值最小时的时间点或旋转角度控制机器人停止旋转运动,以使机器人与障碍物平行,此时,机器人的朝向已调整完毕。然后,机器人按照调整后的朝向继续沿障碍物行进以完成清扫工作。
图5示出了本发明一个具体实施例的利用控制部件控制机器人沿障碍物行进的控制流程图,即:步骤S304的细化流程图。如图5所示,步骤S304具体包括以下子步骤:
步骤S501:当判断结果为是时,控制机器人停止旋转运动,将机器人停止旋转运动时所感测到的障碍物距离值确定为基准障碍物距离值。
其中,机器人停止旋转运动时所感测到的障碍物距离值也可以认为对应变化曲线中波谷的障碍物距离值。
当判断出机器人的当前朝向与障碍物平行后,此时,机器人已经完成了朝向的调整,机器人停止旋转运动。然后,机器人还需要继续沿障碍物行进以完成清扫工作,本步骤将机器人停止旋转运动时所感测到的障碍物距离值确定为基准障碍物距离值,是为了利用该基准障碍物距离值制定相应的调整机器人与障碍物之间的距离的措施,以使机器人能够不与障碍物碰撞,和/或,使机器人能够最大程度的对障碍物周边进行清扫,减少漏扫的可能。
步骤S502:判断该基准障碍物距离值是否处于预设的基准范围内。
为了使机器人不与障碍物发生碰撞,则必须设置预设的最小基准值,同时,为了使机器人不会距离障碍物太远,以至于不能清扫到障碍物周边,则必须设置预设的最大基准值,综上,即能够确定预设的基准范围介于最小基准值与最大基准值之间。
本步骤中,通过判断基准障碍物距离值是否在预设的基准范围内,可以确定机器人在此后的行进过程中能否达到不与障碍物碰撞并能够清扫障碍物周边的效果。若判断结果为是,则执行步骤S504,若判断结果为否,则执行步骤S503。
步骤S503:调整机器人的第一轮和/或第二轮的轮速,以使机器人与障碍物之间的距离处于基准范围内并行进。
其中,第一轮与障碍物之间的距离大于第二轮与障碍物之间的距离,对应图2,可以认为第一轮为左驱动轮101,第二轮为右驱动轮102。具体地,基准障碍物距离值不在预设的基准范围内有两种情况:情况一,基准障碍物距离值大于预设的基准范围;情况二,基准障碍物距离值小于预设的基准范围。下面分别针对两种情况进行调整,以使机器人与障碍物之间的距离处于基准范围内并行进。
情况一,若该基准障碍物距离值大于预设的基准范围,则控制第一轮加速,第二轮减速,以缩减机器人与障碍物之间的距离。具体地,基准障碍物距离值大于预设的基准范围,则表明机器人离障碍物太远,不能完成障碍物周边的清扫工作,需要通过控制第一轮和第二轮的速度差来缩减机器人与障碍物之间的距离。
情况二,若该基准障碍物距离值小于预设的基准范围,则控制第一轮减速,第二轮加速,以增大机器人与障碍物之间的距离。具体地,基准障碍物距离值小于预设的基准范围,则表明机器人离障碍物太近,可能与障碍物发生摩擦碰撞,需要通过控制第一轮和第二轮的速度差来增大机器人与障碍物之间的距离。
上述两种情况中,确定调整机器人的第一轮和/或第二轮的轮速的具体值的一种可选的方式为通过PID控制算法确定。如本领域技术人员所理解的,PID控制代表使用三项(即:比例(P)、积分(I)和微分(D)项)的控制回路反馈机构。PID需要在一个闭环系统里实现,即:有输入有反馈。在本实施例中,输入为第一轮和第二轮的轮速,反馈为实时感测的基准障碍物距离值与预设的基准范围的偏差,最终确定满足预设条件的偏差对应的第一轮和第二轮的速度为调整的具体值。换言之,只要机器人与障碍物之间的距离值与预设的基准范围内的标准值的偏差不满足预设条件,就利用PID控制算法确定第一轮和第二轮的轮速或轮速差,进而使机器人与障碍物之间的距离处于基准范围内。
步骤S504:控制机器人与障碍物之间保持该基准障碍物距离值并行进。
具体地,当基准障碍物距离值在预设的基准范围内,可以确定机器人在此后的行进过程中与障碍物之间保持该基准障碍物距离值所对应的数值能达到不与障碍物碰撞并能够清扫障碍物周边的效果。然而,实际中,由于清扫环境的复杂性与多变性,例如,障碍物形状不规则等,导致机器人与障碍物之间的距离随时可能发生变化。对此,本实施例中,在机器人行进的过程中,实时获取距离传感器所感测到的障碍物距离值,根据获取到的障碍物距离值对机器人的第一轮和/或第二轮的轮速进行实时调整,以使机器人与障碍物之间的距离近似不变。其中,实时调整可通过PID控制算法实现。
需要注意的是,经过上述步骤S503或步骤S504的调整过后,机器人与障碍物之间的距离虽然处于预设的基准范围内,但是机器人的当前朝向可能与障碍物之间存在夹角,使得在此后的行进过程中,机器人会与障碍物发生碰撞,因此,在本发明的一个具体实施例中,当第一轮和/或第二轮的轮速调整后,控制机器人旋转预设的回旋角度,以使机器人的当前朝向与障碍物平行并行进。其中,预设的回旋角度可以根据机器人的当前朝向与障碍物之间的夹角确定。其中,尤其当调整过程中机器人的第一轮和第二轮的轮速相差较大时,需要在调整后进一步控制机器人旋转预设的回旋角度。例如,当在步骤S503中调整机器人的第一轮和/或第二轮的轮速,以使机器人与障碍物之间的距离处于基准范围内之后,若调整前机器人与障碍物之间的距离与基准范围之间的差值超过预设差值,导致机器人朝向突变,则更应当在调整轮速后进一步控制机器人旋转预设的回旋角度。
另外,在机器人沿障碍物行进时,机器人大致平行于障碍物的边缘,以最大程度地避免二者发生碰撞。但是,当障碍物的边缘不规则时,例如,当障碍物的边缘呈曲线时,机器人可沿曲线中各个点的切线方向前进,以更好地贴合障碍物并实现彻底清洁的效果。或者,当障碍物的边缘坑洼不平时,也可以使机器人与障碍物之间近似平行,而非严格意义上的平行,从而避免机器人轮速的频繁调整。总之,本领域技术人员可以灵活设置机器人沿障碍物行进的规则,本发明对此不做限定。
场景二:
在机器人进行清扫工作的过程中,若机器人行进到成一定夹角的障碍物附近,例如,直角障碍物附近,则机器人需要越过障碍物的转角处,从障碍物的一边移动到另一边,否则,机器人不能对该障碍物的另一边的周围进行清扫。利用本实施例提供机器人,可以广泛适用于与上述情况类似的转角处理的场景,以解决机器人不能沿障碍物进行清扫的问题。具体针对于该场景的应用示例如下:
图6示出了本发明的另一个应用场景中的控制部件的控制流程图。如图6所示,该控制流程包括以下步骤:
步骤S601:在机器人前进过程中,通过设置在机器人的预设位置处的距离传感器监测机器人与周围的障碍物之间的距离,将该距离的数值确定为障碍物距离值。
在机器人行进的过程中,若机器人的行进方向不与障碍物平行,障碍物表面不成直线,和/或障碍物为存在一定角度的障碍物,则机器人与周围障碍物之间的距离会不断发生变化。本步骤中,利用距离传感器实时监测机器人与周围障碍物之间的距离,并将该距离的数值确定为障碍物距离值。
步骤S602:当监测到距离传感器所感测到的障碍物距离值符合预设的避障开始条件时,调节第一轮和/或第二轮的转速,以使第一轮的转速小于第二轮的转速,直至机器人符合预设的避障暂停条件;
其中,第一轮与障碍物之间的距离大于第二轮与障碍物之间的距离。
图7示出了本发明一个实施例的机器人与成一定夹角的障碍物的位置关系的横截面示意图。如图7所示,机器人沿图中箭头所指的方向向前行进,第一轮101和第二轮102的连线经过机器人的中心位置,障碍物11由第一障碍物111和第二障碍物112两部分组成,并且两部分之间所成的角度为θ。图中,距离传感器103对应的位置的障碍物距离值为d1,机器人行进到距离传感器104对应的位置时的障碍物距离值为d2,很明显,障碍物距离值突然增大,并且,随着θ的减小,障碍物距离值的突变会更加明显,当θ小于或等于90度时,会出现障碍物距离突然增大到无穷大的情况。
本步骤中,当障碍物距离值或障碍物距离值的变化情况表征出障碍物为存在一定角度的障碍物时,即:符合预设的避障开始条件时,通过调节第一轮和/或第二轮的轮速,使远离障碍物的第一轮的轮速小于靠近障碍物的第二轮的轮速;并控制机器人以该调节后的轮速行进,直至符合预设的避障暂停条件。
其中,预设的避障开始条件包括:监测到的障碍物距离值的变化量超过预设的转角距离变化量阈值;和/或,监测到的障碍物距离值大于预设的第一转角距离阈值时。具体地,预设的转角距离变化阈值,和/或预设的第一转角距离阈值可根据对机器人的性能的要求设定。例如,若对机器人的清扫的全面性的要求越高,相应的,预设的转角距离变化阈值,和/或预设的第一转角距离阈值则该设定的越小。另外,预设的转角距离变化阈值,和/或预设的第一转角距离阈值既可以是一个根据上述因素确定的变量,也可以是一个根据经验值等设置的固定常量,本发明对此不做限定。
具体地,调节第一轮和/或第二轮的转速是为了使机器人的靠近障碍物的第二轮能够越过成一定夹角的障碍物的转角,换言之,即:越过障碍物距离值发生突变的位置,与此同时,使第二轮不与障碍物发生摩擦碰撞,若要实现该目的,则第二轮须超前于第一轮。本实施例中,通过控制机器人的第一轮停转,第二轮正向转动;或者,控制第一轮以及第二轮同时正向转动,且第二轮的转速大于第一轮的转速,使第一轮的转速小于第二轮的转速,因而保证行进过程中的第二轮超前于第一轮。
若机器人按调节的第一轮和/或第二轮的轮速持续行进,则机器人会逐渐远离障碍物,以至于无法完成沿障碍物周边的清扫工作。本实施例中,通过预设的避障暂停条件来暂停机器人的行进,以控制机器人的第二轮越过成一定夹角的障碍物的转角,换言之,越过障碍物距离值发生突变的位置,并且控制机器人与障碍物之间的距离值不会太远,换言之,要控制机器人的第二轮移动的轨迹长度,和/或,控制第二轮围绕第一轮旋转的角度,对应的,确定机器人符合预设的避障暂停条件的方式有以下两种:当机器人的第二轮移动的轨迹长度达到预设长度时,确定机器人符合预设的避障暂停条件;和/或,当机器人的第二轮围绕第一轮旋转的角度达到预设角度时,确定机器人符合预设的避障暂停条件。其中,预设长度和/或预设角度根据机器人的行进速度、和/或距离传感器的设置位置确定。另外,预设长度,和/或预设角度可以是一个根据上述因素确定的变量,也可以是一个根据经验值等设置的固定常量,本发明对此不做限定。
步骤S603:调节第一轮和/或第二轮的转速,以使第一轮的转速大于第二轮的转速,直至机器人符合预设的避障结束条件。
由于机器人暂停时的朝向为远离障碍物的方向,若机器人以此时的朝向为行进的方向,则机器人会逐渐远离障碍物,也就不能完成障碍物周边的清扫工作了。本步骤中,通过调节第一轮和/或第二轮的轮速,使机器人的朝向逐渐向靠近障碍物的方向移动。在本实施例中,当检测到机器人与障碍物碰撞后,确定机器人符合预设的避障结束条件;和/或,当监测到障碍物距离值小于预设的避障结束阈值时,确定机器人符合预设的避障结束条件。
具体地,调节第一轮和/或第二轮的转速是为了使机器人的朝向逐渐向靠近障碍物的方向移动,若要实现该目的,则第一轮的轮速须大于第二轮的轮速。本实施例中,通过控制第一轮以及第二轮同时正向转动,且第一轮的转速大于第二轮的转速;或者,控制第二轮停转,第一轮正向转动,以使第一轮的轮速大于第二轮的轮速。
步骤S604:针对不同的预设的避障结束条件,以不同的规则控制机器人行进。
具体地,针对预设的避障结束条件为机器人与障碍物碰撞的情况,通过预设的碰撞处理规则对机器人进行控制;和/或,针对预设的避障结束条件为障碍物距离值小于预设的避障结束阈值的情况,通过预设的沿边行进规则对机器人进行控制。
其中,预设的碰撞处理规则如下:当检测到机器人与障碍物碰撞后,控制机器人移动至旋转位置并开始旋转运动;在旋转运动的过程中,监测距离传感器所感测到的障碍物距离值的变化情况;根据障碍物距离值的变化情况判断机器人的当前朝向是否与障碍物相互平行;当判断结果为是时,控制机器人停止旋转运动,并沿障碍物前进。具体地,预设的碰撞处理规则与图3对应的控制流程及原理一致,具体可参见上述场景一中的描述,在此不再赘述。
预设的沿边行进规则如下:在机器人沿障碍物的边缘前进的过程中,实时获取距离传感器所感测到的障碍物距离值,根据获取到的障碍物距离值对机器人的第一轮和/或第二轮的轮速进行实时调整。其中,若障碍物距离值大于预设的基准范围,则控制部件用于控制第一轮加速,第二轮减速,以缩减机器人与障碍物之间的距离;若障碍物距离值小于预设的基准范围,则控制部件用于控制第一轮减速,第二轮加速,以增大机器人与障碍物之间的距离。具体地,预设的沿边行进规则与图5对应的控制流程及原理一致,具体可参见上述场景一中对应位置的描述,在此不再赘述。
根据本实施例提供的机器人,在机器人行进的过程中,通过设置在机器人底盘上的距离传感器感测机器人与障碍物之间的距离值,称为障碍物距离值;然后,由控制部件根据障碍物距离体现出的机器人与障碍物之间的相对位置关系,例如,机器人与障碍物碰撞,机器人处于障碍物的转角处等,针对不同的位置关系采取对应的控制措施控制机器人的行进状态;并且控制的过程中,也需要通过距离传感器感测机器人与障碍物之间的距离值,以使控制结果更准确,即:使机器人在行进过程中能够准确避开障碍物,并且能够与障碍物保持在合适距离范围内,达到正常完成清扫工作的目的。
图8示出了本发明又一个实施例的机器人的截面结构示意图。如图8所示,在图2所示的机器人的基础上,机器人进一步包括:设置在机器人前端131的至少两个碰撞传感器,图中分别为碰撞传感器141和碰撞传感器142。
其中,碰撞传感器141和碰撞传感器142能够用于确定发生碰撞时,机器人的碰撞方位。可选的,碰撞传感器主要由激光雷达构成,利用激光雷达的定位功能来确定碰撞方位。并且,设置两个碰撞传感器能够便于准确确认发生碰撞的碰撞方位,其中,碰撞方位包括机器人的左侧,机器人的中部,和/或机器人的右侧。
另外,在本发明的一些具体实施例中,为了使碰撞方位的确定能够更加准确,在上述设置的基础上,至少两个碰撞传感器进一步包括:设置在第一开关式碰撞传感器与第二开关式碰撞传感器之间的至少一个中部开关式碰撞传感器,其中,各个碰撞传感器之间间隔预设角度。其中,碰撞传感器的数量越多,检测位置越精准;碰撞传感器的数量越少,成本越低廉。本领域技术人员可根据需要设置碰撞传感器的数量。
本实施例提供的机器人能够广泛适用于机器人行进的场景中,以解决机器人因行进到较复杂的环境中,或遇到不规则障碍物时,无法确定发生摩擦或碰撞的碰撞方位的问题。下面以一个典型的应用场景为例来说明本实施例提供的机器人的构成与工作原理。
与障碍物之间的相对位置关系不合理而造成机器人会在行进过程中遇到障碍物或不能正常完成清扫工作的问题。下面分别以几个典型的应用场景为例来说明本实施例提供的机器人的构成与工作原理。
在机器人进行清扫工作的过程,由于清扫环境的复杂性,机器人难免会与障碍物发生碰撞,与此同时,由于障碍物的不规则,例如障碍物为“V字型”障碍物,导致难以确定发生碰撞的碰撞方位,因此,需要首先确定碰撞方位,然后针对不同的碰撞方位采取具体的碰撞处理措施。利用本实施例提供的机器人,可以广泛适用于与上述情况类似的与不规则障碍物碰撞的场景,以解决机器人因与障碍物碰撞而不能正常完成清扫工作的问题。具体针对于该场景的应用示例如下:
图9示出了本发明又一个应用场景中的控制部件的控制流程图。如图9所示,该控制流程包括以下步骤:
步骤S901:当检测到机器人与障碍物碰撞后,通过设置在机器人的前端的至少两个碰撞传感器确定机器人的碰撞方位。
碰撞方位包括机器人的左侧,机器人的中部,和/或机器人的右侧,相对于机器人沿直线前进的方向而言,两个驱动轮的连线的垂直平分线的左侧称为机器人的左侧,两个驱动轮的连线的垂直平分线上的位置称为机器人的中部,两个驱动轮的连线的垂直平分线的右侧称为机器人的右侧。
对应上述设置的第一开关式碰撞传感器和第二开关式碰撞传感器,则通过碰撞传感器确定机器人的碰撞方位的方法具体为:当第一开关式碰撞传感器被触发,第二开关式碰撞传感器未被触发时,确定碰撞方位位于与第一开关式碰撞传感器相对应的方位;当第二开关式碰撞传感器被触发,第一开关式碰撞传感器未被触发时,确定碰撞方位位于与第二开关式碰撞传感器相对应的方位;当第一开关式碰撞传感器被触发,且第二开关式碰撞传感器被触发时,确定碰撞方位位于第一开关式碰撞传感器以及第二开关式碰撞传感器的中部。以图8为例,若仅仅第一开关式碰撞传感器141被触发,则确定机器人的左侧与障碍物112发生碰撞。
经过本步骤,利用两个碰撞传感器确定了碰撞发生的碰撞方位。
步骤S902:控制机器人移动至旋转位置并开始旋转运动,在旋转运动的过程中,监测设置在机器人的预设位置处的距离传感器所感测到的障碍物距离值的变化情况。
经过本步骤,监测得到障碍物距离值随时间或旋转角度的变化情况。
步骤S903:根据障碍物距离值的变化情况以及机器人的碰撞方位判断机器人的当前朝向是否与障碍物相互平行。
障碍物距离值的变化主要是由于在旋转运动的过程中,机器人的当前朝向的改变而引起的,也就意味着机器人在旋转运动过程中的当前朝向与障碍物距离值存在映射关系。具体地,根据垂直距离最短的原理,随着机器人的当前朝向与障碍物的夹角变小,障碍物距离值也随之变小,当夹角为0度时,即为机器人的当前朝向与障碍物平行,且距离传感器的朝向与障碍物边缘垂直,因此,此时对应的障碍物距离值最小。
然而,由于存在一些不规则的障碍物,例如,“V字型”障碍物,则在机器人旋转运动的过程中,仅从障碍物距离值的变化情况来判断,会出现至少两次机器人的当前朝向与障碍物互相平行的情况。此时,需要结合机器人的碰撞方位来进一步判断机器人的当前朝向是否与此次发生碰撞的障碍物或障碍物的部分区域相互平行。
具体的,当变化曲线中的波谷为多个时,根据至少两个碰撞传感器确定机器人的碰撞方位,根据碰撞方位确定机器人与障碍物之间的位置关系;根据该位置关系滤除多个波谷中包含的无效波谷后,从多个波谷中选定有效波谷,根据该有效波谷判断机器人的当前朝向是否与障碍物相互平行。更进一步的,例如,碰撞传感器确定机器人的左侧发生碰撞,则可以确定碰撞发生处在机器人左侧,假设机器人沿逆时针方向旋转,则有效波谷为对应变化曲线中机器人旋转90度内的波谷。需要强调的是,当确定了机器人与发生碰撞的障碍物的位置关系后,确定有效波谷,或滤除无效波谷的方式有多种,比如上述提到的旋转角度,另外还有,比如,对应波谷的旋转时间、对应波谷的障碍物距离值、以及对应波谷时的机器人的当前朝向与碰撞发生时机器人的当前朝向的夹角等等,因此,现有的凡是能够根据机器人与障碍物的位置关系确定有效波谷,或滤除无效波谷的方式均包含在本发明的保护范围内。
步骤S904:当判断结果为是时,控制机器人停止旋转运动,并沿障碍物行进。
控制机器人停止旋转运动是指:当机器人的当前朝向与此次发生碰撞的障碍物或障碍物的部分区域相互平行时控制机器人停止旋转运动,以使机器人与此次发生碰撞的障碍物或障碍物的部分区域平行,此时,机器人的朝向已调整完毕。然后,机器人按照调整后的朝向继续沿障碍物行进以完成清扫工作。
另外,虽然在本实施例中,只提到了机器人在与不规则障碍物发生碰撞的场景中的应用,但是本领域技术人员应该明确的是,该实施例中的机器人也能够应用于图2对应的机器人所能应用的场景中;并且,虽然在本发明中,将多个场景分开来描述,但是本领域技术人员也应该明确的是,上述各个场景也可能同时出现在机器人的行进过程中,例如,碰撞发生在障碍物的转角附近,因此,本发明提供的机器人也能够用于多种类似场景的组合场景中。
根据本实施例提供的机器人,在机器人与障碍物发生碰撞时,利用碰撞传感器确定机器人的碰撞方位,通过设置在机器人底盘上的距离传感器感测机器人与障碍物之间的距离值,称为障碍物距离值;由控制部件根据障碍物距离值,或障碍物距离值的变化情况,以及碰撞方位,确定机器人与障碍物之间的相对位置关系,并采取对应的控制措施控制机器人的行进状态;并且控制的过程中,也需要通过距离传感器感测机器人与障碍物之间的距离值,以使控制结果更准确,即:使机器人在行进过程中能够准确避开障碍物,并且能够与障碍物保持在合适距离范围内,达到正常完成清扫工作的目的。
在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述,构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外,本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白,可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容,并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
在此处所提供的说明书中,说明了大量具体细节。然而,能够理解,本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中,并未详细示出公知的方法、结构和技术,以便不模糊对本说明书的理解。
类似地,应当理解,为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个,在上面对本发明的示例性实施例的描述中,本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而,并不应将该公开的方法解释成反映如下意图:即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说,如下面的权利要求书所反映的那样,发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此,遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式,其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
本领域那些技术人员可以理解,可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件,以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外,可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述,本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外,本领域的技术人员能够理解,尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如,在下面的权利要求书中,所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本发明的各个部件实施例可以以硬件实现,或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现,或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解,可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的机器人中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如,计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上,或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到,或者在载体信号上提供,或者以任何其他形式提供。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制,并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中,不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中,这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
Claims (10)
1.一种机器人,包括:具有第一轮和第二轮的机器人底盘、以及控制部件,其中,
所述机器人底盘上进一步设置有位于所述第一轮或第二轮的前端的距离传感器;并且,所述距离传感器的朝向与所述机器人的横向方向相互平行;其中,所述机器人的横向方向垂直于所述机器人的当前朝向;
所述控制部件用于根据所述距离传感器感测到的障碍物距离值控制机器人的行进状态。
2.根据权利要求1所述的机器人,其中,所述距离传感器与机器人中心位置之间的连线与机器人的横向方向之间呈预设夹角;其中,所述预设夹角为3度至15度。
3.根据权利要求2所述的机器人,其中,所述预设夹角为5度至10度。
4.根据权利要求2或3所述的机器人,其中,所述距离传感器与所述机器人的横向中心轴之间的垂直距离大于所述第一轮或第二轮的半径。
5.根据权利要求1-4任一所述的机器人,其中,所述控制部件具体用于:
当检测到机器人与障碍物碰撞后,控制所述机器人移动至旋转位置并开始旋转运动,在旋转运动的过程中,确定所述距离传感器所感测到的障碍物距离值的变化情况;
根据所述障碍物距离值的变化情况判断机器人的当前朝向是否与所述障碍物相互平行;
当判断结果为是时,控制所述机器人停止旋转运动,并沿所述障碍物行进。
6.根据权利要求5所述的机器人,其中,所述控制部件具体用于:
根据所述距离传感器所感测到的障碍物距离值的变化情况绘制对应的变化曲线,根据所述变化曲线中的波谷判断机器人的当前朝向是否与所述障碍物相互平行。
7.根据权利要求6所述的机器人,其中,所述控制部件具体用于:绘制所述距离传感器所感测到的障碍物距离值根据时间和/或旋转角度进行变化时的变化曲线;根据所述变化曲线中的波谷确定能够使机器人的当前朝向与所述障碍物相互平行的时间点和/或旋转角度,将机器人在该时间点和/或旋转角度时对应的位置确定为平行位置;当机器人处于所述平行位置时,确定机器人的当前朝向与所述障碍物相互平行。
8.根据权利要求6或7所述的机器人,其中,所述机器人进一步包括:设置在所述机器人前端的至少两个碰撞传感器;
则所述控制部件具体用于:当所述变化曲线中的波谷为多个时,根据所述至少两个碰撞传感器确定机器人的碰撞方位,根据所述碰撞方位确定机器人与障碍物之间的位置关系;
根据该位置关系滤除多个波谷中包含的无效波谷后,从多个波谷中选定有效波谷,根据该有效波谷判断机器人的当前朝向是否与所述障碍物相互平行。
9.根据权利要求8所述的机器人,其中,所述至少两个碰撞传感器包括:设置在机器人防撞杆内部的第一开关式碰撞传感器以及第二开关式碰撞传感器;则所述控制部件具体用于:
当所述第一开关式碰撞传感器被触发,所述第二开关式碰撞传感器未被触发时,确定碰撞方位位于与所述第一开关式碰撞传感器相对应的方位;
当所述第二开关式碰撞传感器被触发,所述第一开关式碰撞传感器未被触发时,确定碰撞方位位于与所述第二开关式碰撞传感器相对应的方位;
当所述第一开关式碰撞传感器被触发,且所述第二开关式碰撞传感器被触发时,确定碰撞方位位于所述第一开关式碰撞传感器以及所述第二开关式碰撞传感器的中部。
10.根据权利要求9所述的机器人,其中,所述至少两个碰撞传感器进一步包括:设置在所述第一开关式碰撞传感器与所述第二开关式碰撞传感器之间的至少一个中部开关式碰撞传感器,其中,各个碰撞传感器之间间隔预设角度。
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